Kami Mohon Brotha n Sista bersedia untuk mengklik iklan di bawah ini demi kelangsungan blog ini ...

Senin, 07 Mei 2012

Peranan Sel Dendritik Dalam Sistem Imun

Sel dendritik (dendritic cell, DC) adalah monosit yang terdiferensiasi oleh stimulasi GM-CSF dan IL-4,dan menjadi bagian sistem kekebalan mamalia. Bentuk sel dendritik menyerupai bagian dendrita pada neuron, namun sel dendritik tidak bekerja pada sistem saraf, melainkan berperan sebagai perantara sistem kekebalan turunan menuju sistem kekebalan tiruan.



Para ilmuwan telah lama mencari “penjaga gerbang” dari respon kekebalan tubuh di mana manusia dan hewan lainnya membela diri terhadap serangan oleh bakteri dan mikroorganisme lainnya. Bruce Beutler dan Jules Hoffmann menemukan protein reseptor yang dapat mengenali seperti mikroorganisme dan mengaktifkan kekebalan bawaan, langkah pertama dalam respon kekebalan tubuh. Ralph Steinman menemukan sel-sel dendritik dari sistem kekebalan tubuh dan kemampuan mereka yang unik untuk mengaktifkan dan mengatur imunitas adaptif, tahap selanjutnya dari respon imun selama mikroorganisme yang dibersihkan dari tubuh.

Penemuan dari tiga pemenang Nobel telah mengungkapkan bagaimana fase bawaan dan adaptif dari respon imun diaktifkan dan dengan demikian memberikan wawasan baru ke dalam mekanisme penyakit. Karya mereka telah membuka jalan baru untuk pengembangan pencegahan dan terapi terhadap infeksi, kanker, dan penyakit inflamasi.

Dua garis pertahanan dalam sistem kekebalan tubuh
Kita hidup di dunia yang berbahaya. Mikroorganisme patogen (bakteri, virus, jamur, dan parasit) mengancam kita terus tapi kita dilengkapi dengan mekanisme pertahanan yang kuat. Baris pertama pertahanan, imunitas bawaan, dapat menghancurkan menyerang mikroorganisme dan memicu peradangan yang memberikan kontribusi untuk menghalangi serangan mereka. Jika mikroorganisme menerobos garis pertahanan, imunitas adaptif dipanggil untuk beraksi. Dengan sel T dan sel B, menghasilkan antibodi dan sel-sel pembunuh yang menghancurkan sel yang terinfeksi. Setelah berhasil memerangi serangan infeksi, sistem kekebalan tubuh kita adaptif mempertahankan memori imunologi yang memungkinkan mobilisasi lebih cepat dan kuat dari pasukan pertahanan saat serangan mikroorganisme yang sama. Ini garis pertahanan dua sistem kekebalan tubuh memberikan perlindungan yang baik terhadap infeksi tetapi mereka juga menimbulkan risiko. Jika ambang batas aktivasi terlalu rendah, atau jika molekul endogen dapat mengaktifkan sistem, penyakit inflamasi dapat mengikuti.

Komponen dari sistem kekebalan tubuh telah diidentifikasi langkah demi langkah selama abad 20. Berkat serangkaian penemuan dianugerahi Hadiah Nobel, kita tahu, misalnya, bagaimana antibodi yang dibangun dan bagaimana sel T mengenali zat asing. Namun, sampai karya Beutler, Hoffmann dan Steinman, mekanisme yang memicu aktivasi kekebalan bawaan dan menengahi komunikasi antara imunitas bawaan dan adaptif tetap misterius.

Penemu sensor kekebalan bawaan
Jules Hoffmann membuat penemuan perintis pada tahun 1996, ketika ia dan rekan kerja menyelidiki bagaimana lalat buah memerangi infeksi. Mereka memiliki akses ke lalat dengan mutasi pada beberapa gen berbeda termasuk pulsa, gen yang sebelumnya ditemukan untuk terlibat dalam pembangunan embrional oleh Christiane Nüsslein-Volhard (Nobel 1995). Ketika Hoffmann terinfeksi buahnya lalat dengan bakteri atau jamur, ia menemukan bahwa mutan Pulsa meninggal karena mereka tidak bisa me suatu pertahanan yang efektif. Ia juga dapat menyimpulkan bahwa produk dari gen Tol terlibat dalam penginderaan mikroorganisme patogen dan aktivasi Tol yang dibutuhkan untuk berhasil pertahanan terhadap mereka.

Bruce Beutler sedang mencari reseptor yang dapat mengikat bakteri produk, lipopolisakarida (LPS), yang dapat menyebabkan syok septik, sebuah kondisi yang mengancam kehidupan yang melibatkan stimulasi berlebihan dari sistem kekebalan tubuh. Pada tahun 1998, Beutler dan koleganya menemukan bahwa tikus tahan terhadap LPS memiliki mutasi pada gen yang sangat mirip dengan gen Toll dari lalat buah. Ini reseptor Toll-like (TLR) ternyata menjadi reseptor LPS sulit dipahami. Ketika mengikat LPS, sinyal diaktifkan yang menyebabkan peradangan dan, ketika LPS dosis yang berlebihan, syok septik. Temuan ini menunjukkan bahwa mamalia dan lalat buah menggunakan molekul yang mirip untuk mengaktifkan imunitas bawaan ketika menghadapi mikroorganisme patogen. Sensor imunitas bawaan akhirnya telah ditemukan.

Penemuan Hoffmann dan Beutler memicu ledakan penelitian dalam kekebalan bawaan. Sekitar selusin TLRs yang berbeda kini telah diidentifikasi pada manusia dan tikus. Setiap salah satu dari mereka mengenali jenis tertentu dari molekul umum pada mikroorganisme. Individu dengan mutasi tertentu dalam reseptor-reseptor ini membawa peningkatan risiko infeksi sementara varian genetik lain dari TLR dikaitkan dengan peningkatan risiko untuk penyakit peradangan kronis.

Sel yang mengontrol kekebalan adaptif
Ralph Steinman menemukan, pada tahun 1973, tipe sel baru yang ia sebut sel dendritik. Ia berspekulasi bahwa hal itu bisa menjadi penting dalam sistem kekebalan tubuh dan melanjutkan untuk menguji apakah sel-sel dendritik dapat mengaktifkan sel T, jenis sel yang memiliki peran penting dalam kekebalan adaptif dan mengembangkan memori imunologi terhadap zat yang berbeda. Dalam percobaan kultur sel, ia menunjukkan bahwa kehadiran sel-sel dendritik menghasilkan tanggapan yang jelas dari sel T untuk zat-zat tersebut. Temuan ini awalnya ditanggapi dengan skeptis tapi pekerjaan berikutnya oleh Steinman menunjukkan bahwa sel dendritik memiliki kapasitas yang unik untuk mengaktifkan sel T.

Penelitian lebih lanjut oleh Steinman dan ilmuwan lainnya melanjutkan untuk menjawab pertanyaan tentang bagaimana sistem imun adaptif memutuskan apakah atau tidak itu harus diaktifkan ketika menghadapi berbagai zat. Sinyal yang timbul dari respon imun bawaan dan dirasakan oleh sel dendritik yang ditampilkan untuk mengontrol aktivasi sel T. Hal ini memungkinkan untuk sistem kekebalan tubuh untuk bereaksi terhadap mikroorganisme patogen sambil menghindari serangan pada molekul tubuh sendiri endogen.

Dari penelitian dasar untuk penggunaan medis
Penemuan yang dianugerahi Hadiah Nobel 2011 telah memberikan wawasan baru ke dalam aktivasi dan regulasi sistem kekebalan tubuh kita. Mereka telah memungkinkan pengembangan metode baru untuk mencegah dan mengobati penyakit, misalnya dengan vaksin melawan infeksi dan ditingkatkan dalam upaya untuk merangsang sistem kekebalan tubuh untuk menyerang tumor. Penemuan ini juga membantu kita memahami mengapa sistem kekebalan tubuh dapat menyerang jaringan kita sendiri, sehingga memberikan petunjuk untuk pengobatan penyakit inflamasi

Fungsi utama sel sebagai sel penampil antigen (antigen-presenting cell) terdapat pada sifat fagositik yang mengikat antigen yang terlepas dari mekanisme pertahanan awal dan menampilkan fragmen protein dari antigen tersebut pada kompleks MHC bagi sel T dan sel B. Antigen yang diikat oleh sel dendritik akan ditelan ke dalam sitosol dan dipotong menjadi peptida untuk kemudian diekspresikan menuju ke permukaan sel sebagai antigen MHC.

Sel dendritik memiliki beragam prekursor hemopoetis dan bermigrasi menuju jaringan yang berbeda sesuai dengan perbedaan fungsi, morfologi dan fenotipe.Beberapa jenis sel dendritik disebut secara khusus menurut lokasi jaringan migrasi:
  • Sel dendritik folikular – pusat germinal pada folikel limfa sekunder. Sel dendritik folikular ( follicular dendritic cell, FDC) adalah sejenis sel dendritik yang tidak diketahui asal muasalnya. Sel dendritik folikular berdiam pada jaringan folikel pada sistem limfatik.FDC memiliki pencerap Fc yang dapat mengikat kompleks imun dengan sangat lama. Sel FDC mempunyai peranan yang sangat penting untuk memilah-milah sel B yang teraktivasi sepanjang respon kekebalan. Beragam sel B terikat dengan sel FDC melalui proses yang sangat panjang.
  • Interdigitating cell (IDC) – zona antarfolikular pada nodus limfa dan timus
  • Sel Langerhans – epidermis
  • Veiled cell (VC) – limpa aferen
  • Mucosal dendritic cell – mucosal-associated lymphoid tissue (MALT)
Sel dendritik folikular
Sel dendritik folikular (follicular dendritic cell, FDC) adalah sejenis sel dendritik yang tidak diketahui asal muasalnya. Sel dendritik folikular berdiam pada jaringan folikel pada sistem limfatik.


FDC memiliki pencerap Fc yang dapat mengikat kompleks imun dengan sangat lama. Sel FDC mempunyai peranan yang sangat penting untuk memilah-milah sel B yang teraktivasi sepanjang respon kekebalan. Beragam sel B terikat dengan sel FDC melalui proses yang sangat panjang.


Sel dendritik yang terus-menerus komunikasi dengan sel-sel lainnya pada tubuh. Komunikasi ini dapat mengambil bentuk kontak langsung sel-sel yang didasarkan pada interaksi protein permukaan sel. Contoh ini termasuk interaksi B7 reseptor sel dendritik dengan CD28 hadir pada limfosit. Namun, interaksi sel-sel juga dapat dilakukan jarak jauh melalui sitokin.


Sebagai contoh, merangsang sel dendritik ” in vivo” dengan mikroba ekstrak menyebabkan sel dendritik yang dengan cepat mulai memproduksi IL-12. IL-12 adalah sinyal yang membantu mengirim naif sel CD4 T menuju Th1 fenotipe.


Konsekuensi akhir adalah priming dan aktivasi sistem kekebalan tubuh untuk serangan terhadap antigen yang sel dendritik pada permukaannya. Namun, ada perbedaan dalam sitokin diproduksi tergantung pada jenis sel dendritik. DC limfoid memiliki kemampuan untuk menghasilkan jenis-1 IFN’s, yang merekrut lebih diaktifkan makrofag agar fagositosis dalam jumlah besar.



Sel dendritik juga diklasifikasi menurut profil fenotipe imunologis, misalnya plasmacytoid dendritic cell (pDC) yang mempunyai ekspresi CD123+.

Sel dendritik pertama kali ditemukan oleh Ralph M. Steinman, Dinah S. Lustig, dan Zanvil A. Cohn pada tahun 1972.Pada saat itu ditemukan sejumlah sel pada organ limpa yang diperkirakan berasal dari sel prekursor pada sumsum tulang atau bagian dari limpa yang disebut pulpa merah.Sel yang ditemukan dapat melekat pada permukaan gelas dan plastik, dan disebut dendritik karena mempunyai fitur morfologis fantastis berupa kemampuan untuk menampilkan berbagai proses selular dari beragam ukuran dan bentuk.Pada percobaan in vitro lebih lanjut, sel dendritik tidak menunjukkan sifat dan fungsi seperti limfosit, makrofaga atau sel retikular non-fagositik.

Stimulasi kurkumin pada DC akan meluruhkan ekspresi CD80, CD86 dan MHC II, bukan MHC I, dan membuat DC sangat efektif untuk menelan antigen dengan proses endositosis.

Lintasan sel dendritik pada silsilah limfosit
Kemungkinan adanya hubungan yang sangat dekat antara DC dan monosit kembali diperbincangkan setelah beberapa penemuan yang menyebutkan adanya sel prekursor yang berkembang menjadi DC dan sel limfoid. Untuk itu, istilah, sel dendritik limfoid, dimaksudkan untuk mengacu pada jenis dari sel dendritik yang berasal dari silsilah prekursor limfosit.

Pada awalnya, istilah, limfoid, digunakan pada model tikus untuk menjelaskan beberapa fitur sel dengan prekursor yang sama dengan sel T. Fitur ini menunjukkan karakteristik yang berbeda dengan yang terdapat pada sel mieloid, khususnya pada ekspresi fenotipe CD11b, CD13, CD14, dan CD33.

Di dalam darah, prekursor sel dendritik limfoid dapat berupa sel yang mirip seperti sel plasma dengan ekspresi CD4+ dan CD11c+, atau berupa sel progenitor yang mempunyai potensi untuk terdiferensiasi menjadi sel T atau sel NK. Sel progenitor semacam ini banyak tersebar pada jaringan limfoid sekunder dan kelenjar timus.

Sel dendritik limfoid juga dapat berkembang dari sel progenitor lain dari kelenjar timus, yang terstimulasi oleh sitokina IL-3, dan dari sel prekursor pada kelenjar amandel yang distimulasi oleh ligan CD40. Perkembangan terakhir menunjukkan bahwa IL-2 dan IL-5 dapat menstimulasi sel progenitor berekspresi CD34+ menjadi sel dendritik yang mempunyai beberapa sifat seperti sel NK.

Namun tidak satu pun sel dendritik limfoid dapat terdiferensiasi dari sel prekursor, oleh stimulasi GM-CSF.

Berbagai macam fungsi dilaksanakan oleh DC limfoid, seperti mencetuskan seleksi negatif pada kelenjar timus, costimulatory bagi sel T CD4+ dan CD8+. Baru-baru ini DC limfoid pada manusia ditemukan merupakan aktivator sel TH2.

Di dalam sumsum tulang belakang, ditemukan sekelompok sel progenitor tiomosit CD10 dengan masing-masing ekspresi tambahan CD34+ CD38+ yang memiliki kapasitas diferensiasi menjadi sel T, sel B, sel NK dan DC, namun tidak dapat menjadi sel mieloid. Sel progenitor dengan fenotipe tanpa ekspresi CD10 merupakan prekursor dari sel mieloid. Sehingga ekspresi CD10 dianggap sebagai molekul yang diperlukan bagi diferensiasi sel T, sel B, sel NK dan DC.

DC limfoid tersebar di seluruh bagian tubuh, termasuk pada medulla timik dan area sel T pada semua organ limfoid. Pada area sel T masih terdapat jenis DC lain, seperti DC sentinel dan DC migratori yang membawa Ags dari jaringan. DC limfoid pada area sel T memiliki kemampuan untuk menginduksi apoptosis pada sel T melalui mekanisme fasL18 atau CD30L dan meredam kemungkinan oto-aktivasi sel T dengan sekresi IL-10. Oleh karena itu DC limfoid sering disebut sebagai regulator daripada stimulator fungsi efektor sistem kekebalan.

Protein penghambat HIV dalam sel dendritik
Para peneliti dari Universitas California Los Angeles (UCLA) menemukan dua protein dalam sel dendritik yang menghambat pengeluaran virus (budding) dari sel tersebut, sehingga melindungi sel lain agar tidak tertular. Penelitian ini diterbitkan dalam versi internet sebelum diterbitkan dalam jurnal Federation of American Societies for Experimental Biology.

Sel dendritik terlibat dalam pengintaian dan perlindungan kekebalan pada awal terinfeksi HIV. Sel tersebut terutama terletak pada kulit, jaringan mukosa (misalnya tenggorokan atau usus) dan kelenjar getah bening. Apabila sel dendritik menghadapi HIV, mereka memakai protein yang disebut DC-SIGN untuk menjebak virus dan membawanya ke sel CD4 untuk memicu tanggapan kekebalan.

Apabila HIV menginfeksi sel CD4, unsur genetik virus digandakan dan dibungkus, lama-kelamaan budding dari sel bergerak menulari sel lain. Walaupun sel dendritik dapat tertular HIV, budding tidak terjadi.

Shen Pang, PhD, lektor divisi biologi dan kedokteran gigi Fakultas Kedokteran Gigi UCLA dan Qiuwei Wang, mahasiswa pascasarjana yang bekerja dengan Pang, mengamati DC-SIGN secara lebih cermat untuk melihat apakah protein tersebut mencegah sel dendritik membuat HIV baru.

Pang menemukan bahwa kehadiran DC-SIGN bersamaan dengan DC-SIGNR, protein yang serupa, menghambat pengeluaran HIV dari sel dendritik sebanyak 95 hingga 99,5 persen. Tim Pang berpendapat bahwa protein tersebut mengganggu kemampuan HIV untuk menyelesaikan proses perakitan pada selaput luar sel dendritik sehingga mencegah budding. Pang mendorong para peneliti lain untuk menyelidiki bagaimana pengetahuan ini dapat menolong upaya untuk menghasilkan vaksin HIV yang efektif.

References:
  • Banchereau J, Steinman RM (March 1998). “Dendritic cells and the control of immunity”. Nature 392 (6673): 245–52.
  • Sallusto F, Lanzavecchia A (2002). “The instructive role of dendritic cells on T-cell responses”. Arthritis Res. 4 Suppl 3: S127–32
  • Liu YJ (2005). “IPC: professional type 1 interferon-producing cells and plasmacytoid dendritic cell precursors”. Annu. Rev. Immunol. 23: 275–306
  • Ohgimoto K, Ohgimoto S, Ihara T, Mizuta H, Ishido S, Ayata M, Ogura H, Hotta H (2007). “Difference in production of infectious wild-type measles and vaccine viruses in monocyte-derived dendritic cells”. Virus Res 123 (1): 1–8.
  • Merad M, Ginhoux F, Collin M. Origin, homeostasis and function of Langerhans cells and other langerin-expressing dendritic cells. Nat Rev Immunol. 2008;8:935–947
  • Wollenberg A, Wen S, Bieber T. Phenotyping of epidermal dendritic cells: clinical applications of a flow cytometric micromethod. Cytometry. 1999;37:147–155
  • Guttman-Yassky E, Lowes MA, Fuentes-Duculan J, Whynot J, Novitskaya I, Cardinale I, et al. Major differences in inflammatory dendritic cells and their products distinguish atopic dermatitis from psoriasis. J Allergy Clin Immunol. 2007;119:1210–1217
  • Bayry J, Lacroix-Desmazes S, Kazatchkine MD, Hermine O, Tough DF, Kaveri SV. Modulation of dendritic cell maturation and function by B lymphocytes. J Immunol. 2005 Jul 1;175(1):15-20.
  • Stary G, Bangert C, Stingl G, Kopp T. Dendritic cells in atopic dermatitis: expression of FcepsilonRI on two distinct inflammation-associated subsets. Int Arch Allergy Immunol. 2005;138:278–290
  • Banchereau J, Steinman RM. Dendritic cells and the control of immunity. Nature. 1998 Mar 19;392(6673):245-52.
  • Larsen JM, Steen-Jensen DB, Laursen JM, Søndergaard JN, Musavian HS, Butt TM, Brix S.  Divergent pro-inflammatory profile of human dendritic cells in response to commensal and pathogenic bacteria associated with the airway microbiota. PLoS One. 2012;7(2):e31976. Epub  2012 Feb 21.
  • An intercellular adhesion molecule-3 (ICAM-3) -grabbing nonintegrin (DC-SIGN) efficiently blocks HIV viral budding 10.1096/fj.07-9443com

sumber:
Judul: Peranan Sel Dendritik Dalam Sistem Imun; Ditulis oleh khairul anas; Rating Blog: 5 dari 5

Ditulis oleh : khairul anas ~ All- Round About Knowledge
Arak GoendoelSobat sedang membaca artikel tentang Peranan Sel Dendritik Dalam Sistem Imun. Oleh Admin, Sobat diperbolehkan mengcopy paste atau menyebar-luaskan artikel ini, namun jangan lupa untuk meletakkan link dibawah ini sebagai sumbernya


0 comments:

Leave a Reply